Do najważniejszych zbiorników wodnych w Kalifornii należą Lake Tahoe, Zatoka Kalifornijska, rzeka Sacramento, rzeka San Joaquin, Morze Salton, Clear Lake i jezioro Shasta. Zatoka Kalifornijska, także o nazwie Morze Corteza lub Morze Vermillion, jest wąskim morzem, które oddziela Półwysep Baja California od stałego lądu Meksyku. Uważane jest za jedno z najbardziej różnorodnych mórz na świecie.
Kalifornia jest jednym z najbardziej zróżnicowanych stanów w Stanach Zjednoczonych z umiarkowanym lasem deszczowym, pustynią, pasmami górskimi i ponad 3000 zbiorników wodnych. Największym śródlądowym jeziorem w stanie pod względem zasięgu jest Morze Salton. Pierwotnie było to zamknięte zlewisko, morze śródlądowe zostało przypadkowo utworzone podczas nawadniania doliny Coachella w 1905 roku.
Jezioro Tahoe jest największym i najgłębszym jeziorem w stanie pod względem wielkości i głębokości. Znajduje się na granicy Nevady i Kalifornii, Jezioro Tahoe ma ogromną głębokość 1,643 stóp i mówi się, że trzyma około 36 metrów sześciennych wody. Ze względu na swoją głębokość jezioro nigdy nie zamarza przez cały rok.
Rzeka Sacramento jest główną rzeką w Północnej Kalifornii i największą zawartą rzeką w Lake County. Rzeka zaczyna się w górach Klamath i przepływa 445 mil, zanim dotrze do Central Valley. Drenuje w 19 hrabstwach Kalifornii i ogromnie wspiera gospodarkę rolną państwa.